一种全固态软包式锂‑二氧化碳二次电池及其制备方法技术

一种全固态软包式Li‑CO2高温可运行二次电池，其形式为软包式电池。该软包电池由负极片、复合一体化正极和塑料膜外包装组成。其中负极片为金属锂片，复合一体化正极为聚(甲基丙烯酸酯)(PMA)/聚(乙二醇)(PEG‑600)‑LiClO4‑SiO2复合聚合物电解质(CPE)和多壁碳纳米管(CNT)，集流体为辊压后的泡沫镍。复合聚合物膜即全固态电解质，避免电解液的挥发和漏液，用于提供锂离子、抑制锂负极枝晶生长。该二次电池具有大容量、可在较高温度运行、环境友好、低成本和长寿命的特点。其制备方法操作简单、可控性强、一致性好，有利于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态软包式锂-二氧化碳二次电池及其制备方法
本专利技术涉及一种新型二次电池，特别是一种全固态软包式锂-二氧化碳(Li-CO2)二次电池及其制备方法，属于新型化学电源领域。
技术介绍
近年来，科学工作者和工程师们不断尝试把工业废气，废烟道气，其他二氧化碳排放设施中的二氧化碳(CO2)储存起来。其中，二氧化碳最主要的存储方式是依靠高压的物理环境，将二氧化碳气体压缩进地下深处来实现贮藏，或者把气态CO2压缩进旧油田以采出油田底层的石油。但这种将二氧化碳深埋地下的处置方式在经济上是昂贵的，基本上完全依赖国际绿色组织和各国提供的大量补助。因此，人们思考如何将将二氧化碳利用起来，将这种工业废气转变成商业产品而获利，而不是花费大量资金将其封存于地下深处。目前，二氧化碳的催化氧化工业，可以生产出各类化学品的基本原料。同时，可以更环保的将废弃CO2替换掉原油，从而提炼出基础化工原料。由于CO2是一种稳定分子，如要利用CO2需要输入能量，这是CO2转化利用面临的化学难题。在CO2的电化学存储方面，人们在电化学还原法将CO2生成CH4、C2H4、醇和酸，有机络合物的还原固定，光电化学和电催化CO2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全固态软包式Li‑CO2二次电池，其特征在于：由锂片、复合一体化正极和塑料膜外包装组装而成的软包电池，其中锂片为负极，复合一体化正极包含全固态无机‑有机聚合物复合膜电解质和载有碳纳米管的泡沫镍集流体。

【技术特征摘要】
1.一种全固态软包式Li-CO2二次电池，其特征在于：由锂片、复合一体化正极和塑料膜外包装组装而成的软包电池，其中锂片为负极，复合一体化正极包含全固态无机-有机聚合物复合膜电解质和载有碳纳米管的泡沫镍集流体。2.根据权利要求1所述全固态软包式Li-CO2二次电池，其特征在于：所述复合一体化正极中的正极导电剂为碳纳米管；集流体为泡沫镍；全固态无机-有机聚合物复合膜电解质为聚(甲基丙烯酸酯)(PMA)/聚(乙二醇)(PEG-600)-LiClO4-SiO2复合聚合物电解质(CPE)，复合膜厚度为50-150μm。3.根据权利要求1所述全固态软包式Li-CO2二次电池，其特征在于所述全固态无机-有机聚合物复合膜电解质溶液的制备，包括以下步骤：使用质量分数为甲基丙烯酸酯(MA)单体的1-3％的偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂，引发MA聚合。具体方法为，将称量好的AIBN引发剂，加入到MA/PEG混合溶液中65℃下进行聚合反应30分钟，得到聚(甲基丙烯酸酯)/聚(乙二醇)混合物(PMA/PEG)，其中PMA与PEG的重量比为65:35；将质量分数占PMA/PEG总量0-10％的气相SiO2纳米颗粒加入到1mol/LL...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军，李子凡，孙建超，胡小飞，杨浩，陶占良，李海霞，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12